高三物理第一轮复习 18-2碰撞与反冲学案 新人教版

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1、碰撞与反冲考点剖析【教学要求】1．正确理解动量守恒定律的解题思路和方法；2．会用动量守恒定律解决碰撞、爆炸和反冲问题。【知识再现】一、碰撞与爆炸1．碰撞与爆炸具有共同特点：即相互作用的力为变力，作用的时间极短，作用力很大，且远大于系统受的外力，故均可以用动量守恒定律来解决。2．爆炸过程中，因有其它形式的能转化为动能，系统的动能会增加。二、反冲运动1．反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果，如射击时枪身的后坐，发射炮弹时，炮身的后退，火箭因喷气而发射，水轮机因水的冲刷而转动等都是典型的反冲运动。2．反冲运动的过程中，如果没有外力作用或外力作用远小于物体间的相互作用力，可以

2、用动量守恒定律来处理。重点突破知识点一碰撞的特点根据碰撞过程中，系统动能的变化把碰撞分为三种：(1)弹性碰撞：碰撞前后系统总动能不变；(2)非弹性碰撞：碰撞后系统动能减少了；(3)完全非弹性碰撞：两物体碰后结合为一体，这种碰撞损失动能最大。【应用1】如图所示，光滑水平面上有大小相同的A、B两球在同一直线上运动。两球质量关系为mB=2mA，规定向右为正方向，A、B两球的动量均为6kg·m/s，运动中两球发生碰撞，碰撞后A球的动量增量为-4kg·m/s，则()A．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为2：5B．左方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10C．右方是A球，碰撞后A、B

3、两球速度大小之比为2：5D．右方是A球，碰撞后A、B两球速度大小之比为1：10导示:由mB=2mA、PB=PA知VA=2VB对两球发生碰撞的情况进行讨论：10A球在左方，都向右运动。由动量守恒定律得：PA′=2kg·m/s，PB′=10kg·m/s即VA′/VB′=2/520A球在左方，且A向右运动，B向左运动，由题意知PA′=2kg·m/s，PB′=-2kg·m/sA、B两球碰后继续相向运动是不可能的．30B球在左方，A球在右方，则此种情况下△PA>O，由以上分析知，只有一种情况成立．故答案应选A碰撞过程遵守三个原则：1、系统动量守恒的原则2、物理情景可行性原则——位置不超越3、不违背

4、能量守恒的原则——动能不膨胀知识点二反冲运动的特点反冲运动的特点：反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果。反冲运动过程中，一般满足系统的合外力为零，或内力远大于外力的条件，因此可用动量守恒定律进行分析。【应用2】用火箭发射人造地球卫星，假设最后一节火箭的燃料用完后，火箭壳体和卫星一起以速度v=7.0×103m/s绕地球做匀速圆周运动；已知卫星质量m=500kg，最后一节火箭壳体的质量M=100kg；某时刻火箭壳体与卫星分离，分离时卫星与火箭壳体沿轨道切线方向的相对速度u=1.8×103m/s。试分析计算：分离后卫星的速度增加到多大?火箭壳体的速度多大?分离后它们将如何运

5、动?导示:设分离后卫星与火箭壳体相对地面的速度分别为v1和v2，分离时系统在轨道切线方向上动量守恒：(m+M)v=mv1+Mv2且u=v1-v2解得v1=7.3×103m/s，v2=5.5×103m/s卫星分离后，v1>v2，将做离心运动，卫星将以该点为近地点做椭圆运动。而火箭壳体分离后的速度v2=5.5×103m/s

6、中，任一时刻两物体的速度大小之比等于其质量的反比；任一段时间内，两个物体通过的对地位移大小之比也等于质量的反比．我们称这种模型为“人船模型”。【例1】（07年江苏省扬州市一模）一人在平板车上用水平恒力拉绳使重物能靠近自己，人相对于车始终不动，重物与平板车之间，平板车与地面之间均无摩擦。设开始时车和重物都是静止的，车和人的总质量为M=100kg，重物的质量m=50kg，拉力F=200N。在拉力F的作用下，重物向人靠拢了s=3m，如图所示。求：此时平板车在地面上移动的距离和平板车的速度大小。某同学的解答如下：重物的加速度重物移动3m所用时间为平板车(包括人)的加速度为再利用运动学公式求出此时

7、平板车在地面上移动的距离和平板车的速度。请判断该同学的解答过程是否正确，若正确，求出结果；若不正确，指出首先出现错误的是哪一道式子?写出正确的解题过程，并得出正确结果。导示:该同学的解答是错误的。首先出现错误的是②式。正确解法是：设车向后退了s′m，重物对地移动的距离为（s-s′）=(3-s′)m重物移动所用的时间为t，由动量守恒定律有：代入数字，解得s′=1m再由动能定理有：代入数字，解得车速v=2m/s解决这种问题的前提条件是要